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Temporal dynamics in foraging behavior of a pelagic predator

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Abstract:

A paradox exists between common observations of highly complex food webs in nature and prevailing ecological theory suggesting that complex food webs are unstable. Qualities of food webs, such as dynamic trophic links, that were not previously considered in theoretical models have been suggested to stabilize complex food webs and resolve this paradox. Flexible foraging behavior can result in dynamic trophic linkages between a predator and its prey over short time scales. Using 4 years of data on diets of juvenile sockeye salmon (Oncorhynchus nerka) and the zooplankton community from Lake Washington (Seattle, Washington, USA), we determined that juvenile sockeye show dynamic foraging behavior that depends solely on the density of its preferred prey, Daphnia. Juvenile sockeye consumed only Daphnia when their density was greater than 0.4·L–1. Long-term patterns in Daphnia densities demonstrated that for the last 28 years, trophic links between sockeye and the less preferred copepods are eliminated for approximately 6 months of each year when Daphnia is above this switching density threshold. Our data provide a convincing empirical example of the activation and inactivation of trophic links occurring on short time scales as a result of dynamic foraging and help to explain the commonness of high-complexity food webs.

Il existe un paradoxe entre l'observation courante de réseaux alimentaires très complexes en nature et la théorie écologique actuelle qui veut que les réseaux alimentaires complexes soient instables. On a suggéré que certaines caractéristiques des réseaux alimentaires, telles que les liens trophiques dynamiques, dont on n'a pas tenu compte jusqu'ici dans les modèles théoriques, stabilisent les réseaux alimentaires et résolvent le paradoxe. Un comportement de recherche de nourriture flexible peut créer des liens trophiques dynamiques entre un prédateur et ses proies sur une courte échelle temporelle. Des données échelonnées sur 4 années portant sur le régime alimentaire de jeunes saumons rouges (Oncorhynchus nerka) et sur les communautés zooplanctoniques du lac Washington (Seattle, Washington, É.-U.) nous ont servi à déterminer que les jeunes saumons rouges ont un comportement de recherche de nourriture dynamique qui dépend uniquement de la densité de Daphnia, sa proie préférée. Les jeunes saumons rouges ne consomment les Daphnia que lorsque la densité de ceux-ci est supérieure à 0,4·L–1. Les patrons de densité à long terme de Daphnia montrent que sur les 28 dernières années, les liens trophiques entre le saumon rouge et les copépodes, qui sont des proies moins prisées, sont éliminés pendant environ 6 mois chaque année lorsque les densités de Daphnia sont supérieures au seuil de changement de proie. Nos données fournissent un exemple empirique convaincant de l'activation et de l'inactivation de liens trophiques sur de courtes échelles temporelles résultant d'une recherche dynamique de nourriture et elles aident à expliquer la fréquence élevée des réseaux alimentaires de grande complexité.[Traduit par la Rédaction]

Document Type: Research Article

Publication date: 2005-11-01

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  • Published continuously since 1901 (under various titles), this monthly journal is the primary publishing vehicle for the multidisciplinary field of aquatic sciences. It publishes perspectives (syntheses, critiques, and re-evaluations), discussions (comments and replies), articles, and rapid communications, relating to current research on cells, organisms, populations, ecosystems, or processes that affect aquatic systems. The journal seeks to amplify, modify, question, or redirect accumulated knowledge in the field of fisheries and aquatic science. Occasional supplements are dedicated to single topics or to proceedings of international symposia.
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